[发明专利]一种模拟尾矿库分级放矿的实验装置

说明书

本发明涉及一种模拟尾矿库分级放矿的实验装置，属于采矿技术领域。该实验装置包括支撑架、顶端开口的玻璃钢箱体、搅拌器、放矿装置、放矿口移动装置、山体汇水模拟装置、初期坝装置、尾矿坝体、排水装置，搅拌器固定设置在支撑架的顶端，玻璃钢箱体设置在支撑架的内部下方，尾矿坝体倾斜设置在玻璃钢箱体的底部，初期坝装置设置在玻璃钢箱体的底部且位于尾矿坝体的高处端；玻璃钢箱体顶端侧壁设置有水平的两条滑槽。本发明的实验装置可完成尾矿的室内分级放矿模型实验，针对不同放矿条件、山体汇水条件、初期坝形状等实验条件，能研究各自条件下的尾矿库稳定性问题，且可开展在不同粒径分布条件下室内堆坝物理模拟实验。

技术领域

本发明涉及一种模拟尾矿库分级放矿的实验装置，属于采矿技术领域。

背景技术

尾矿是金属或非金属矿山开采出的矿石，经选矿厂选出有价值的精矿后产生的砂一样的“废渣”。尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的，用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所，是维持矿山正常生产的必要设施。

尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流的危险源，在长达十多年甚至数十年的时间里，各种自然的和人为的不利因素都会直接威胁着它的安全。事实一再证明，尾矿库一旦失事，必将对下游人民的生命财产造成严重损失。据数据显示，2005年到2011年全国尾矿库共发生事故或环境安全事件70起，死亡和失踪353人。截至2012年底，全国共有尾矿库12273座，按安全状况划分，危库54座，险库100座，病库1069座，正常库11050座。其安全稳定性直接关系到矿山企业本身的经济效益和周边居民生命财产安全及自然环境，而对尾矿库安全专篇关键技术的研究是尾矿库安全运行体系方面的研究不够深入。中国尾矿库安全环保形式很严峻，隐患及问题很突出，尾矿库企业主体责任落实不到位，投入不足，大量隐患得不到及时有效处理。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提供一种模拟尾矿库分级放矿的实验装置，本实验装置能在实验室内真实地模拟尾矿库的实际情形，能在实验室内配置砂浆，能实现尾矿的分级排放，能有效控制放矿口的位置和流量，能对尾矿库的受力情况和变形情况实时监控。

尾矿库稳定性安全程度主要指坝体在规定的工况条件下静力，动力和渗透稳定性是否符合安全规定及符合程度。尾矿堆坝过程中，整个坝体尾矿粒度的分布对尾矿坝的稳定与否起着关键作用，尾矿的不同排放形式可形成不同的坝体状况。本发明的模拟尾矿库分级放矿的实验装置可以模拟尾矿库现场，对不同的放矿形式进行堆坝模拟，分别研究；如用尾矿分级装置进行尾矿分级，研究不同粒径的尾矿分布对尾矿库稳定性的影响；利用压力传感器和形变传感器检测尾矿库各个部位的压力形变情况，结合粒径分布对尾矿库的稳定性影响，综合研究影响尾矿库稳定性的因素，为现场施工提供理论依据。

本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是：

一种模拟尾矿库分级放矿的实验装置，包括支撑架10、顶端开口的玻璃钢箱体、搅拌器1、放矿装置、放矿口移动装置、山体汇水模拟装置、初期坝装置29、尾矿坝体、排水装置，支撑架10通过支撑架固定螺孔15固定在地面上，搅拌器1固定设置在支撑架10的顶端，玻璃钢箱体设置在支撑架10的内部下方，尾矿坝体倾斜设置在玻璃钢箱体的底部，初期坝装置29设置在玻璃钢箱体的底部且位于尾矿坝体的高处端；玻璃钢箱体顶端侧壁设置有水平的两条滑槽17；

放矿装置包括旋流分级器2、砂浆连接管16、粗粒级放矿部件、细粒级放矿部件，旋流分级器2固定设置在支撑架10上，旋流分级器2顶端的砂浆连接管16与搅拌器1下端的出料口连通，

粗粒级放矿部件包括加压泵Ⅱ18、管道连接管Ⅰ45、排放管Ⅰ40，旋流分级器2的沉砂出口通过硬质管道Ⅰ与加压泵Ⅱ18连通，硬质管道Ⅰ上设置有旋流阀门Ⅰ，加压泵Ⅱ18的出口通过柔性管道Ⅰ与管道连接管Ⅰ45的一端连通，管道连接管Ⅰ45的另一端与排放管Ⅰ40的一端连通，排放管Ⅰ40的另一端为粗粒级放矿口，粗粒级放矿口位于尾矿坝体的上方且靠近初期坝装置29端；